क्या थर्मो कैमरे की तरह आरएफ दर्शक है?


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इसलिए मुझे पता है कि थर्मो कैमरे बेचे जाते हैं। पुलिस / फायर उनका हर समय उपयोग करते हैं। आप एक झाड़ी पर अपने छोटे हाथ से पकड़े हुए ब्लैक बॉक्स को इंगित करते हैं और आप देख सकते हैं कि वहाँ कोई प्राणी रहता है या जल क्षेत्र में है और देखें कि गर्म स्थान कहाँ हैं।

क्या कोई उपकरण है जो RF संकेतों के लिए भी ऐसा ही करेगा? 2.4GHz तक VHF मैं सोच रहा था कि एक संवेदनशील वातावरण में आरएफ शोर का पता लगाने में यह एक बड़ी मदद होगी।


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इसे रेडियो टेलीस्कोप कहा जाता है।
पीटर जी।

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या एक निष्क्रिय चरणबद्ध सरणी रडार।
क्रिस स्ट्रैटन

जवाबों:


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इसलिए मुझे यह बहुत दिलचस्प लगता है कि अब तक के सभी उत्तर 1900 के दशक के रेडियो तकनीक के संदर्भ में सोचने लगते हैं। पोर्टेबल या यथोचित रूप से रेडियो इमेजिंग तकनीकों के बारे में सोचने के लिए, आपको थोड़ा अलग ढंग से सोचना होगा।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगों को प्राप्त करने का तरीका एक ऐसी सामग्री का उत्पादन करना है जो तरंग दैर्ध्य में अपारदर्शी और अवशोषक है। फिर, अवशोषित तरंगों को मापने के लिए एक विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए काफी कुछ तरीके हैं: उदाहरण के लिए, दृश्यमान प्रकाश के साथ, एकल फोटॉनों में पर्याप्त ऊर्जा से अधिक कुछ क्रिस्टलोग्राफिक संरचनाओं में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए होता है। तो आपको बस इतना करने की जरूरत है कि एक अपेक्षाकृत प्रवाहकीय बल्क सामग्री बनाई जाए जो आपके विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के लिए अपारदर्शी हो और उस तरंगदैर्ध्य के सभी प्रकाश को सामग्री से टकराने से इलेक्ट्रॉन पैदा करने का एक (महत्वपूर्ण) मौका मिल सके।

रेडियो फ्रीक्वेंसी बहुत अधिक तरंग दैर्ध्य है और विस्तार से ऊर्जा बहुत कम है। ऊर्जा और तरंग दैर्ध्य एक व्युत्क्रम आनुपातिक संबंध हैं, इसलिए एंडी ने कहा: 300 मिलियन गुना कम ऊर्जा। यह परमाणुओं के वैलेंस बैंड से इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए लगभग पर्याप्त नहीं है, भले ही आप उस पर बेहद उच्च विकिरण ऊर्जा घनत्व फेंक दें। उन फोटॉनों को अवशोषित करना कोई समस्या नहीं है, चाल यह है कि आप फोटॉनों को विद्युत सिग्नल में कैसे परिवर्तित करें।

वैसे, यह एक गिरावट है जिसे आपको एक ऐसी सामग्री की आवश्यकता होती है जो इसे अवशोषित करने के लिए शारीरिक रूप से तरंग दैर्ध्य से बड़ी होती है। उदाहरण के लिए, पानी के अणु रेडियो तरंगों को अवशोषित करने में बहुत अच्छे हैं, भले ही वे छोटे परिमाण के कई आदेश हैं।

सबसे आसान और सबसे सहज तरीका एक एंटीना लेना है जो वास्तव में एक तरंग दैर्ध्य है। यह एंटीना विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव (जो दोनों में समान तरंग दैर्ध्य है) के चुंबकीय घटक पर प्रतिक्रिया करेगा, और एंटीना एक उच्च प्रतिबाधा प्रारंभ करनेवाला के रूप में प्रतिक्रिया करेगा, जो प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र से एक वर्तमान बनाता है। एंटीना में बिल्कुल तरंग दैर्ध्य होता है, यह गुंजयमान होता है और इन फोटॉनों से सबसे बड़ा संभव संकेत पैदा करेगा। यह अत्यंत बुनियादी भौतिकी है।

हालाँकि, आपको हर समय तरंगों के रूप में फोटोन को देखने की आवश्यकता नहीं है। वे अभी भी कणों की तरह व्यवहार करते हैं, और आप बहुत अधिक सतह होने पर भी एक को पकड़ने में सक्षम हैं। ऐसा करने का एक तरीका, एक ऐन्टेना बनाना है, जिस पर घटना की तरंगें एक दो बार के आसपास उछलेंगी, प्रभावी ढंग से पथ की लंबाई बढ़ाएगी जब तक कि यह फोटॉन की तरंग दैर्ध्य के बारे में न हो। इस तरह से आप अभी भी एंटीना के समान अवशोषण और गुंजयमान चुंबकीय गुण प्राप्त करते हैं, लेकिन बहुत छोटे भौतिक आकार के साथ। आजकल हम मोबाइल फोन में जिन एंटेना का उपयोग करते हैं, वे बोलचाल में 'फ्रैक्टल एंटेना' के रूप में जाने जाते हैं (आकार विकिरण के सभी दिशाओं के लिए पथ की लंबाई को अधिकतम करने के लिए फ्रैक्टल से लिया गया है)।

लेकिन यह अभी भी सबसे छोटा नहीं है जो आपको एक डिटेक्टर मिल सकता है। अवशोषित सामग्री के एक बहुत छोटे टुकड़े को सक्रिय रूप से ट्यून करना संभव है, और एक विशिष्ट दिशा में इसे अवशोषित करना संभव है। इस तरह से अपेक्षाकृत छोटे ठोस कोण से निकलने वाले केवल फोटोन ही डिटेक्टर में समा जाएंगे। यह फिर से प्रतिध्वनि के साथ किया जाता है - प्रकाश की आवृत्ति के बारे में एक गुंजयमान सर्किट एक प्रवाहकीय रेडियो-अपारदर्शी सामग्री से जुड़ा होता है, और जब विकिरण की घटना होती है, तो प्रतिध्वनि बिंदु स्थानांतरित हो जाएगा, जो रिसेप्शन का संकेत देता है।

यह सब मतलब है कि यह आवश्यक नहीं है, जैसा कि बहुत से लोग सोचेंगे, रेडियो तरंगों को देखने के लिए विनम्र सेंसर होगा। हालाँकि, सेंसर कभी भी लगभग उतना छोटा नहीं होगा जितना दिखाई देने वाला प्रकाश इमेजिंग सेंसर। भले ही आप सामान्य ऑप्टिक कानूनों को 'धोखा' दे सकते हैं और आपके पास छोटे प्रकाशिकी के साथ छोटे देखने के कोण हैं, जहां आप हवादार की अपेक्षा करेंगे, विकिरण में ऊर्जा की मात्रा गंभीर रूप से सीमित करती है कि आप कितनी लंबी तरंग दैर्ध्य की छवि बना सकते हैं। आपको अत्यधिक दीर्घकालिक जोखिमों की आवश्यकता होगी, निश्चित रूप से प्रति सेकंड कई फ्रेम प्राप्त करना संभव नहीं है। जैसा कि यह अभी खड़ा है, सबसे अच्छा डिटेक्टर तकनीक के साथ हम एक डिटेक्टर के साथ घंटे या दिनों के संपर्क के बारे में बात कर रहे हैं, एक मेज वास्तव में पोर्टेबल रेडियो इमेजिंग सेंसर। संभवतः सुपरकंडक्टिंग सामग्री इसमें सुधार कर सकती है, लेकिन मुझे इस क्षेत्र में कोई शोध नहीं है।

आपके वास्तविक प्रश्न पर वापस जाने के लिए: कोई भी व्यावसायिक उपकरण नहीं है जो आपको अभी तक चाहिए। हालांकि इस क्षेत्र में अनुसंधान है, और यह बहुत लंबा नहीं होगा जब तक हमारे पास ऐसे उपकरण नहीं होंगे। हालांकि, यह भी लंबे समय तक नहीं होगा जब तक कि आपका सेल फोन आरएफ इमेजिंग नहीं कर पाएगा, चरणबद्ध सरणियों के आगमन और अनिवार्य रूप से फोन में 'इमेजिंग' एंटेना के साथ।


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आपने जो कुछ भी कहा वह सच है। लेकिन इसमें से कोई भी विशेष रूप से दिशात्मकता को शामिल नहीं करता है , जो सबसे बड़ी बाधा है।
इग्नासियो वाज़केज़-एब्राम्स

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@ इग्नासियोवेज़ज़-अब्राम्स: हाँ, यह सच है। मैं उस बिंदु पर रुक गया। दिशात्मकता एक ऐसी चीज है जिसे आजकल या तो चरण अंतर माप या अनिसोट्रोपिक अनुनाद के साथ बेहतर बनाया जा सकता है, लेकिन भले ही आप बेहतर कोणीय संकल्प प्राप्त कर सकते हैं कि सिंथेटिक एपर्चर से आपको रास्ता मिलेगा, आप अभी भी 'पिक्सेल' प्रति ठोस कोण के कई डिग्री देख रहे हैं। । संवेदनशीलता के उस सदिश को कैसे बेहतर बनाया जाए, इस पर मेरा कोई जवाब नहीं है।
user36129

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यदि आपके पास रेत का एक थैला है और इसे समान रूप से आपकी मंजिल पर फैलाया गया है, तो आप अपनी उंगली से उसमें आकृतियाँ बना सकते हैं और उससे जटिल रेत के महल बना सकते हैं। वह दृश्य प्रकाश की मेरी उपमा है। VHF / UHF के लिए सादृश्य बालू के दाने एक फुटबॉल स्टेडियम के आकार के होंगे।

ग्रीन (रंग) में लगभग 500 नैनो मीटर की तरंग दैर्ध्य है - जो एक मिलीमीटर के एक हजारवें हिस्से का आधा है।

1GHz में लगभग 300 मिमी की तरंग दैर्ध्य है - 600,000 गुना बड़ा।


निष्क्रिय ध्वनि के साथ इमेजिंग योग्य नहीं है? यह जरूरी नहीं कि कैमरा जैसा हो, लेकिन यह किया जाता है।
स्कॉट सेडमैन

@ScottSeidman: चमगादड़ सोनार इमेजिंग का उपयोग करते हैं, जो काम करता है क्योंकि तरंग दैर्ध्य ~ 1 मिमी है। यह आवृत्ति नहीं है जो मायने रखती है, लेकिन तरंग दैर्ध्य।
एमएसल्टर्स

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सही है, यह अंतरिक्ष की परिभाषा है जो एक छोटी तरंग दैर्ध्य प्रदान करती है। एक सड़क सुरंग पर भी विचार करें - यदि आपकी कार रेडियो एएम बैंड के लिए ट्यून की गई है, तो दूसरा आप सुरंग में प्रवेश करते हैं, संगीत गायब हो जाता है और शोर और चिंगारी शोर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। वीएचएफ में, आप संगीत गायब होने से पहले सुरंग में बहुत आगे निकल सकते हैं। AM 1MHz के बारे में है जिसका तरंगदैर्घ्य 300 m है जबकि 100MHz (VHF) का तरंग दैर्ध्य 3m है। चमगादड़ 100kHz ध्वनि तरंगों को "सुन" सकते हैं और इनमें लगभग 4 मिमी की तरंग दैर्ध्य होती है।
एंडी उर्फ

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विकिरण की तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, उतना बड़ा सेंसर आपको इसका पता लगाने की आवश्यकता होगी। मिलीमीटर में शुरू होने वाली तरंग दैर्ध्य के साथ रेडियो तरंगों को एक ही तरीके से पता लगाने के लिए बहुत बड़े सेंसर की आवश्यकता होती है।


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सटीक होने के लिए: यह इमेजिंग सेंसरों पर लागू होता है , जो आपको एक कैमरे में चाहिए। छोटे सेंसर विकिरण का पता लगा सकते हैं - उच्च वोल्टेज लाइनों के 50 हर्ट्ज क्षेत्र का पता लगाने से स्पष्ट रूप से 6000 किमी बड़े सेंसर की आवश्यकता नहीं होती है - लेकिन ऐसे छोटे सेंसर एक छवि नहीं बना सकते हैं।
एमएसअक्टर्स

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यह एक गिम्बल और एक एसडीआर पर एक दिशात्मक एंटीना का उपयोग करके घर पर किया जा सकता है।

यह पोर्टेबल नहीं है और तेज़ नहीं है, लेकिन आप इसे स्वयं बना सकते हैं और यह विशेष परियोजना खुला स्रोत है, इसलिए आप मूल रूप से निर्देशों का पालन कर सकते हैं और आरंभ कर सकते हैं।

एक कैमरा बनाना जो वाईफ़ाई देख सकता है | भाग 3 सफलता!

TUM पर एक समूह ने भी रेडियो होलोग्राफी का उपयोग करके इसे हासिल किया है। उनका स्लाइड शो यहां देखें (उनका पेपर ऑनलाइन मुफ्त में उपलब्ध है: होलोग्राफी ऑफ वाईफाई रेडिएशन 2016, पी। हॉल)।

वाई-फाई विकिरण का होलोग्राफी

यह बहुत दिलचस्प काम है और पहले दृष्टिकोण की तुलना में बहुत तेज है।


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उनकी कठोरता बिलकुल धीमी है, और डेटा की एक पागल राशि उत्पन्न करता है - जिनमें से अधिकांश को छोड़ दिया जाता है। मुख्य समस्या बिजली के स्तर पर कब्जा करने की उनकी विधि है। 8 नमूने वे साधन वे एक का उपयोग करने के का उपयोग थोड़ा बहुत छोटे बदलाव को हल करने औसत के। वे इसे कई गीगाबाइट कच्चे डेटा, और पोस्ट प्रोसेसिंग को इकट्ठा करके करते हैं। बेहतर रिसीवर और डिजिटाइज़र प्रति नमूने के साथ अधिक बिट्स का उपयोग करना कहीं अधिक कुशल होगा।
JRE

... और उस पेचदार एंटीना का उपयोग पूरी तरह से पागल है। स्पष्ट रूप से लेखकों के पास ऐन्टेना डिजाइन या सिद्धांत के बारे में बेहूदा विचार नहीं है। रेडियो स्रोतों को पिनपाइंट करने के लिए आपको बहुत संकीर्ण बीम-चौड़ाई के साथ एक परवलयिक या पैच एंटीना की आवश्यकता होती है। (पेचदार एंटेना का उपयोग गोलाकार ध्रुवीकृत विकिरण के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग Wifi के लिए नहीं किया जाता है।)
not2qubit

यह सच है, लेकिन यहां तक ​​कि उनके उप-डिजाइन के साथ परिणामी डेटा वाईफ़ाई रोशनी की एक स्पष्ट छवि थी जिसने हॉटस्पॉट और चिंतनशील सतहों के स्थानों को चित्रित किया था। मुझे यकीन है कि एक अधिक परिष्कृत दृष्टिकोण और भी तेजी से, अधिक विस्तृत और कम शोर परिणाम पैदा कर सकता है।
नैट गार्डनर

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जिस तरह से मैंने यह चित्रित किया है वह प्रत्येक पिक्सेल के लिए पर्याप्त स्पेक्ट्रम विश्लेषक है। मान लें कि आप 1080p रिज़ॉल्यूशन चाहते हैं, तो आप प्रत्येक पिक्सेल के लिए लगभग 1 मिलियन स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग करेंगे। आपको 1 मिलियन से अधिक एंटेना की आवश्यकता होगी। दी यह आकार में राक्षसी होगी, लेकिन सिद्धांत में काम करेगी।

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